package com.moon.leetcode;

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

/**
 * 173. 二叉搜索树迭代器
 * <p>
 * 实现一个二叉搜索树迭代器类BSTIterator ，表示一个按中序遍历二叉搜索树（BST）的迭代器：
 * BSTIterator(TreeNode root) 初始化 BSTIterator 类的一个对象。BST 的根节点 root 会作为构造函数的一部分给出。指针应初始化为一个不存在于 BST 中的数字，且该数字小于 BST 中的任何元素。
 * boolean hasNext() 如果向指针右侧遍历存在数字，则返回 true ；否则返回 false 。
 * int next()将指针向右移动，然后返回指针处的数字。
 * 注意，指针初始化为一个不存在于 BST 中的数字，所以对 next() 的首次调用将返回 BST 中的最小元素。
 * <p>
 * 你可以假设 next() 调用总是有效的，也就是说，当调用 next() 时，BST 的中序遍历中至少存在一个下一个数字。
 * <p>
 * 示例：
 * <p>
 * 输入
 * ["BSTIterator", "next", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext"]
 * [[[7, 3, 15, null, null, 9, 20]], [], [], [], [], [], [], [], [], []]
 * 输出
 * [null, 3, 7, true, 9, true, 15, true, 20, false]
 * <p>
 * 解释
 * BSTIterator bSTIterator = new BSTIterator([7, 3, 15, null, null, 9, 20]);
 * bSTIterator.next();    // 返回 3
 * bSTIterator.next();    // 返回 7
 * bSTIterator.hasNext(); // 返回 True
 * bSTIterator.next();    // 返回 9
 * bSTIterator.hasNext(); // 返回 True
 * bSTIterator.next();    // 返回 15
 * bSTIterator.hasNext(); // 返回 True
 * bSTIterator.next();    // 返回 20
 * bSTIterator.hasNext(); // 返回 False
 * <p>
 * 提示：
 * <p>
 * 树中节点的数目在范围 [1, 105] 内
 * 0 <= Node.val <= 106
 * 最多调用 105 次 hasNext 和 next 操作
 * <p>
 * 进阶：
 * <p>
 * 你可以设计一个满足下述条件的解决方案吗？next() 和 hasNext() 操作均摊时间复杂度为 O(1) ，并使用 O(h) 内存。其中 h 是树的高度。
 */
public class No173_BSTIterator {
    // private Iterator<Integer> iterator;
    //
    // public No173_BSTIterator(TreeNode root) {
    //     List<Integer> list = new ArrayList<>();
    //     traverse(root, list);
    //     iterator = list.iterator();
    // }
    //
    // private void traverse(TreeNode node, List<Integer> list) {
    //     if (node == null) {
    //         return;
    //     }
    //     traverse(node.left, list);
    //     list.add(node.val);
    //     traverse(node.right, list);
    // }
    //
    // public int next() {
    //     return iterator.next();
    // }
    //
    // public boolean hasNext() {
    //     return iterator.hasNext();
    // }


    private TreeNode cur;
    private Deque<TreeNode> stack;

    public No173_BSTIterator(TreeNode root) {
        cur = root;
        stack = new LinkedList<>();
    }

    public int next() {
        while (cur != null) {
            stack.push(cur);
            cur = cur.left;
        }
        cur = stack.pop();
        int ret = cur.val;
        cur = cur.right;
        return ret;
    }

    public boolean hasNext() {
        return cur != null || !stack.isEmpty();
    }


    private static class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;

        TreeNode() {
        }

        TreeNode(int val) {
            this.val = val;
        }

        TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
            this.val = val;
            this.left = left;
            this.right = right;
        }
    }
}
